KR101373498B1 - Electric power generation plant - Google Patents

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히로시 다나베
에이키 안자와
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

연료 가스를 연료로 하는 가스 터빈(11)과, 연료 가스 압축기(12)에 의해 가압되어 재순환되는 연료 가스를, 냉각수로 냉각하는 연료 가스 냉각기(13)와, 상기 연료 가스 압축기(12)로 인도되는 연료 가스로부터 불순물을 분리·제거하는 집진 장치(25)를 구비한 발전 플랜트(10)로서, 상기 집진 장치(25)로 인도되는 연료 가스를, 상기 연료 가스 압축기(12)의 로터에 반스러스트력을 발생시키는데 이용된 연료 가스를 이용하여 가열하는 가열 수단(51)이 마련되어 있다.A gas turbine 11 using fuel gas as a fuel, a fuel gas cooler 13 for cooling the fuel gas pressurized by the fuel gas compressor 12 and recirculated with cooling water, and delivered to the fuel gas compressor 12. A power plant 10 having a dust collecting device 25 for separating and removing impurities from a fuel gas to be used, wherein the fuel gas guided to the dust collecting device 25 is anti-thrust to the rotor of the fuel gas compressor 12. Heating means 51 for heating with the fuel gas used to generate the force is provided.
Figure R1020137002580

Description

발전 플랜트{ELECTRIC POWER GENERATION PLANT}Power plant {ELECTRIC POWER GENERATION PLANT}
본 발명은, 고로(高爐) 가스(BFG) 등의 저칼로리 가스를 연료로 하는 가스 터빈과, 연료 가스 압축기에 의해 가압되어 재순환되는 연료 가스를 냉각하는 연료 가스 냉각기를 구비한 발전 플랜트에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power plant comprising a gas turbine that uses low-calorie gas such as blast furnace gas (BFG) as a fuel, and a fuel gas cooler that cools fuel gas pressurized and recycled by a fuel gas compressor.
고로 가스(BFG) 등의 저칼로리 가스를 연료로 하는 가스 터빈과, 연료 가스 압축기에 의해 가압되어 재순환되는 연료 가스를 냉각하는 연료 가스 냉각기를 구비한 발전 플랜트로서는, 예를 들어 특허문헌 1의 도 1에 개시된 것이 알려져 있다.As a power generation plant provided with the gas turbine which uses low-calorie gas, such as blast furnace gas (BFG), and the fuel gas cooler which cools the fuel gas pressurized by the fuel gas compressor and recycled, for example, FIG. 1 of patent document 1 What is disclosed in is known.
일본 공개 특허 제 1997-79046 호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 1997-79046
그런데, 상기 특허문헌 1의 도 1에 개시된 발전 플랜트를, 한랭지 등의 연료 가스 온도가 5℃ 이하가 되는 장소에서 사용할 경우, 집진기(집진 장치)(5)에 얼음이 부착되어, 집진기(5)가 이상 방전을 일으켜버리거나, 집진기(5)에 부착된 얼음이 하류측에 위치하는 연료 가스 압축기(6)로 비산하여, 연료 가스 압축기(6)의 블레이드(날개)를 손상시켜버릴 우려가 있다. 여기에서, 상기 특허문헌 1의 도 1에 개시된 발전 플랜트를, 한랭지 등의 외기 온도가 5℃ 이하가 되는 장소에서 사용할 경우에는, 적당한 열량(칼로리)을 갖도록 혼합기(4)에서 혼합·조정된 연료 가스를 집진기(5)로 인도하는 배관(연료 가스 공급 계통)의 도중에, 연료 가스 냉각기(16)를 통과한 연료 가스를 공급하고, 배관 내를 통과하는 연료 가스를 의도적으로 승온(가열)하도록 하고 있었다.By the way, when using the power generation plant disclosed in FIG. 1 of the said patent document 1 in the place where fuel gas temperature, such as a cold district, becomes 5 degrees C or less, ice will adhere to the dust collector (dust collector) 5, and the dust collector 5 will be applied. An abnormal discharge may occur, or ice attached to the dust collector 5 may scatter to the fuel gas compressor 6 located downstream, which may damage the blades (wings) of the fuel gas compressor 6. Here, when using the power generation plant disclosed in FIG. 1 of Patent Document 1 at a place where the outside air temperature such as cold districts is 5 ° C. or less, fuel mixed and adjusted in the mixer 4 to have a suitable calorie value (calorie). In the middle of the piping (fuel gas supply system) which guides gas to the dust collector 5, the fuel gas which passed the fuel gas cooler 16 is supplied, and the fuel gas which passes in the piping is intentionally heated up (heating), there was.
따라서, 가스 터빈이 정격 출력으로 운전되고 있을 경우에는, 연료 가스 냉각기(16)에 바이패스되는 연료 가스가 대부분 존재하지 않게 된다. 그 때문에, 이러한 경우에는, 가스 터빈의 출력(즉, 발전량)을 강제적으로 낮추어서 연료 가스 냉각기(16)에 바이패스되는 연료 가스를 강제로 만들어서, 연료 가스 냉각기(16)로부터 공급된 연료 가스에 의해 배관 내를 통과하는 연료 가스를 승온(가열)할 필요가 있어, 발전량이 제한되어버린다는 문제점이 있었다.Therefore, when the gas turbine is operating at the rated output, most of the fuel gas bypassed to the fuel gas cooler 16 does not exist. For this reason, in such a case, the output of the gas turbine (that is, the amount of power generation) is forcibly lowered to force the fuel gas to be bypassed to the fuel gas cooler 16, and the fuel gas supplied from the fuel gas cooler 16 There is a problem that the fuel gas passing through the piping needs to be heated up (heated), and the amount of power generated is limited.
본 발명은, 이러한 사정에 비추어 이루어진 것으로서, 가스 터빈의 출력을 저하시키는 일없이, 집진 장치로 인도되는 연료 가스를 승온(가열)할 수 있는 발전 플랜트를 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of such a situation, and an object of this invention is to provide the power generation plant which can heat up (heat) fuel gas guide | induced to a dust collector, without reducing the output of a gas turbine.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 수단을 채용했다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This invention employ | adopted the following means in order to solve the said subject.
본 발명에 따른 발전 플랜트는, 연료 가스를 연료로 하는 가스 터빈과, 연료 가스 압축기에 의해 가압되어 재순환되는 연료 가스를, 냉각수로 냉각하는 연료 가스 냉각기와, 상기 연료 가스 압축기로 인도되는 연료 가스로부터 불순물을 분리·제거하는 집진 장치를 구비한 발전 플랜트에 있어서, 상기 집진 장치로 인도되는 연료 가스를, 상기 연료 가스 압축기의 로터에 반스러스트력을 발생시키는데 이용된 연료 가스를 이용하여 가열하는 가열 수단이 마련되어 있다.The power plant according to the present invention includes a gas turbine using fuel gas as fuel, a fuel gas cooler for cooling fuel gas pressurized and recycled by a fuel gas compressor, and a fuel gas delivered to the fuel gas compressor. In a power plant equipped with a dust collecting device for separating and removing impurities, heating means for heating the fuel gas delivered to the dust collecting device by using the fuel gas used to generate anti-thrust force to the rotor of the fuel gas compressor. This is provided.
본 발명에 따른 발전 플랜트에 따르면, 가스 터빈의 출력에 관계없이, 연료 가스 압축기의 로터에 반스러스트력을 발생시키는데 이용된 연료 가스를 이용하여, 집진 장치로 인도되는 연료 가스가 승온(가열)되게 된다.According to the power plant according to the present invention, regardless of the output of the gas turbine, the fuel gas guided to the dust collector is heated (heated) by using the fuel gas used to generate anti-thrust force to the rotor of the fuel gas compressor. do.
이것에 의해, 가스 터빈의 출력을 저하시키는 일없이, 집진 장치로 인도되는 연료 가스를 승온(가열)할 수 있다.Thereby, the fuel gas guide | induced to a dust collector can be heated up (heating), without reducing the output of a gas turbine.
또한, 집진 장치로 인도되는 연료 가스를 승온(가열)하는 것에 의해, 집진 장치에의 착빙(着氷)을 방지할 수 있어, 집진 장치의 이상 방전을 방지할 수 있다.In addition, by heating (heating) the fuel gas guided to the dust collector, icing to the dust collector can be prevented, and abnormal discharge of the dust collector can be prevented.
더욱이, 집진 장치로 인도되는 연료 가스가 승온(가열)되어, 연료 가스 압축기로 유입되는 연료 가스의 온도를 소망의 범위내(예를 들면, 20℃ 내지 30℃의 범위내)로 넣을 수 있어, 연료 가스 압축기의 압축기 효율이 저하되지 않는 외기 온도 범위를 넓힐 수 있다.Moreover, the fuel gas guided to the dust collector is heated (heated), and the temperature of the fuel gas flowing into the fuel gas compressor can be put within a desired range (for example, within a range of 20 ° C to 30 ° C), The outside air temperature range which the compressor efficiency of a fuel gas compressor does not fall can be widened.
상기 발전 플랜트에 있어서, 상기 가열 수단은, 상기 집진 장치로 인도되는 연료 가스 내로, 상기 연료 가스 압축기의 밸런스실로부터 인도된 연료 가스를 분사하는 노즐을 구비하고 있으면 더욱 바람직하다.In the power plant, the heating means is further preferably provided with a nozzle for injecting the fuel gas guided from the balance chamber of the fuel gas compressor into the fuel gas guided to the dust collector.
이러한 발전 플랜트에 따르면, 연료 가스 압축기의 로터에 반스러스트력을 발생시키는데 이용되고, 연료 가스 압축기의 밸런스실에 도달한 연료 가스가, 노즐을 거쳐서 집진 장치로 향하는 연료 가스 내로 (직접) 분무되어, 집진 장치를 향해서 흐르는 연료 가스를 (직접) 가열하게 된다.According to such a power plant, the fuel gas used to generate anti-thrust force in the rotor of the fuel gas compressor, and reaches the balance chamber of the fuel gas compressor, is sprayed (directly) into fuel gas that passes through the nozzle to the dust collector, The fuel gas flowing toward the dust collector is heated (directly).
이것에 의해, 집진 장치의 상류측에, 구조가 복잡해서, 접촉 면적 및 유로 저항(압력 손실)이 필연적으로 커져버리는 열교환 장치(열교환기)를 설치할 필요가 없어져서, 구조의 간소화를 도모할 수 있고, 유로 저항(압력 손실)의 증대를 최소한으로 억제할 수 있다.This eliminates the need for providing a heat exchanger (heat exchanger) in which the structure is complicated upstream of the dust collector and the contact area and the flow path resistance (pressure loss) inevitably increase, thereby simplifying the structure. The increase in flow path resistance (pressure loss) can be minimized.
본 발명에 따른 발전 플랜트에 따르면, 종래에, 반스러스트력을 발생시키는데 이용된 후, 연료 가스 냉각기에 배기·배열(排熱)되고 있던 스러스트 밸런스 가스를 유효하게 이용하는 것에 의해, 가스 터빈의 출력을 저하시키는 일없이, 집진 장치로 인도되는 연료 가스를 승온(가열)할 수 있다는 효과를 발휘한다.According to the power generation plant according to the present invention, the output of a gas turbine is effectively utilized by effectively using a thrust balance gas that has been conventionally used to generate anti-thrust force and then exhausted and arranged in a fuel gas cooler. It exhibits the effect that the fuel gas guide | induced to a dust collector can be heated up (heated), without reducing.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발전 플랜트의 개략 구성도,
도 2는 도 1에 도시하는 BFG 압축기의 단면도.
1 is a schematic configuration diagram of a power plant according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view of the BFG compressor shown in FIG. 1.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 발전 플랜트에 대해서, 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the power generation plant which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG. 1 and FIG.
도 1은 본 실시형태에 따른 발전 플랜트의 개략 구성도, 도 2는 도 1에 도시하는 BFG 압축기의 단면도이다.1 is a schematic configuration diagram of a power plant according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the BFG compressor shown in FIG. 1.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 발전 플랜트(10)는, 가스 터빈(11)과, BFG 압축기(연료 가스 압축기)(12)와, 발전기(도시하지 않음)와, 연료 가스 냉각기(이하, 「가스 냉각기」라고 함)(13)와, BFG(고로 가스) 공급 계통(14)과, COG(코크스로 가스) 공급 계통(도시하지 않음)과, HRSG(배열 회수 보일러)(15)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 1, the power plant 10 according to the present embodiment includes a gas turbine 11, a BFG compressor (fuel gas compressor) 12, a generator (not shown), and a fuel gas cooler. (Hereinafter referred to as "gas cooler") 13, BFG (blast furnace gas) supply system 14, COG (coke oven gas) supply system (not shown), HRSG (heat recovery boiler) (15 ).
가스 터빈(11)은 공기 압축기(16)와, (가스 터빈) 연소기(17)와, 터빈(18)을 구비하고 있다. 또한, 가스 터빈(11)과, BFG 압축기(12)와, 발전기는 감속 기구(19)를 거쳐서 연결되어 있고, 가스 터빈(11)이 회전하면, BFG 압축기(12) 및 발전기도 함께 회전하도록 되어 있다.The gas turbine 11 includes an air compressor 16, a (gas turbine) combustor 17, and a turbine 18. In addition, the gas turbine 11, the BFG compressor 12, and the generator are connected via the reduction mechanism 19. When the gas turbine 11 rotates, the BFG compressor 12 and the generator rotate together. have.
BFG 공급 계통(14)은 BFG(저칼로리의 연료 가스)를, 연소기(17)를 구성하는 가스 노즐(도시하지 않음)로 인도하는 연료 공급 라인이며, COG 공급 계통은 COG(고칼로리의 연료 가스)를 BFG에 혼합하여 BFG 칼로리를 적당한 열량으로 조정하는 연료 공급 라인이며, 이러한 COG를 혼합한 BFG 공급 계통의 하류단은 연소기(17)에 접속되어 있다.The BFG supply system 14 is a fuel supply line leading BFG (low calorie fuel gas) to a gas nozzle (not shown) constituting the combustor 17, and the COG supply system is COG (high calorie fuel gas) Is a fuel supply line for mixing BFG calories to an appropriate amount of heat by mixing BFG, and a downstream end of the BFG supply system in which such COG is mixed is connected to the combustor 17.
BFG 공급 계통(14)은, 고로(도시하지 않음) 내에서 발생한 BFG를 BFG 압축기(12)로 인고하는 상류측 라인(21)과, BFG 압축기(12)에서 압축된[BFG 압축기(12)로부터 송출(토출)된] BFG를 가스 노즐로 인도하는 하류측 라인(22)과, 상류측 라인(21)의 도중과 하류측 라인(22)의 도중을 연통하여, 하류측 라인(22)을 통과하는 BFG를 필요에 따라서 상류측 라인(21)으로 복귀시키는 바이패스 라인(23)을 구비하고 있다.The BFG supply system 14 includes an upstream line 21 for reading the BFG generated in the blast furnace (not shown) to the BFG compressor 12, and the BFG compressor 12 compressed from the BFG compressor 12 (from the BFG compressor 12). The downstream line 22 which leads the discharged (discharged) BFG to the gas nozzle, and the middle of the upstream line 21 and the middle of the downstream line 22 communicate with each other, and pass the downstream line 22. The bypass line 23 which returns the BFG to the upstream line 21 as needed is provided.
상류측 라인(21)의 도중에는, 고로 내로부터 인도된 BFG에, 열량 조정용 가스[예를 들면, 감열(減熱)용의 N2 및/또는 증열(增熱)용의 COG]를 혼합하여, 적당한 열량(칼로리)을 갖는 BFG로 조정하는 혼합기(24)와, 혼합기(24)로부터 BFG 압축기(12)로 인도되는 BFG로부터 먼지 등의 미립자(불순물)를 분리·제거하는 집진 장치[예를 들면, 습식 전기 집진(Electrostatic Precipitator)](25)와, 집진 장치(25)로 유입되는 BFG의 온도를 검출하는 (제 1의) 온도 검출기(26)가 마련되어 있다.In the middle of the upstream line 21, the calorific value gas (for example, N2 for thermal reduction and / or COG for thermal expansion) is mixed with BFG guided from inside the blast furnace, A dust collector (for example, a dust collector) for separating and removing particulates (such as impurities) from the mixer 24 adjusted to BFG having calories (calorie) and the BFG guided from the mixer 24 to the BFG compressor 12. An electrostatic precipitator 25 and a (first) temperature detector 26 for detecting the temperature of the BFG flowing into the dust collector 25 are provided.
또한, 하류측 라인(22)의 도중에는, 차단 밸브(27)가 마련되어 있다.In addition, the shutoff valve 27 is provided in the middle of the downstream side line 22.
바이패스 라인(23)의 도중에는, 하류측 라인(22)의 도중으로부터, 혼합기(24)와 집진 장치(25) 사이에 위치하는 상류측 라인(21)의 도중으로 복귀되는(추출되는) BFG의 유량을 조정하는 바이패스 밸브(유량 조정 밸브)(28)와, 바이패스 밸브(28)의 하류측에 위치하고, 하류측 라인(22)의 도중으로부터, 혼합기(24)와 집진 장치(25) 사이에 위치하는 상류측 라인(21)의 도중으로 복귀되는(추출되는) BFG를 냉각하는 가스 냉각기(13)가 마련되어 있다.In the middle of the bypass line 23, the BFG returned from the middle of the downstream line 22 to the middle of the upstream line 21 located between the mixer 24 and the dust collector 25. Located on the downstream side of the bypass valve 28 and the bypass valve 28 for adjusting the flow rate, and between the mixer 24 and the dust collector 25 from the middle of the downstream line 22. The gas cooler 13 which cools BFG returned (extracted) to the middle of the upstream line 21 located in is provided.
가스 냉각기(13)는, 냉각수 피트(pit)(31)에 저류된 냉각수를 가스 냉각기(13)의 내부에 배치된 스프레이 노즐(도시하지 않음)로 인도하는 냉각수 공급관(32)과, 스프레이 노즐로부터 분무되어 BFG를 냉각하고 적하(滴下)하여 온 냉각수를 회수하는 호퍼(hopper)(도시하지 않음)와, 호퍼에 저류된 냉각수를 냉각수 피트(31)로 인도하는 냉각수 복귀관(33)을 구비하고 있다. 또한, 냉각수 공급관(32)의 도중에는, 냉각수 펌프(34)와, 쿨러(도시하지 않음)가 마련되어 있다.The gas cooler 13 includes a coolant supply pipe 32 for guiding the coolant stored in the coolant pit 31 to a spray nozzle (not shown) disposed inside the gas cooler 13, and from the spray nozzle. A hopper (not shown) for spraying and cooling the BFG to recover the coolant, which has been dropped, and a coolant return tube 33 for guiding the coolant stored in the hopper to the coolant pit 31; have. In the middle of the cooling water supply pipe 32, a cooling water pump 34 and a cooler (not shown) are provided.
또한, 호퍼에 저류된 냉각수의 레벨(수위)은 냉각수 복귀관(33)의 최상류부에 마련된 U자관(도시하지 않음)에 의해 일정 레벨(수위)로 (자연히) 유지되도록 되어 있다.In addition, the level (water level) of the coolant stored in the hopper is maintained (naturally) at a constant level (water level) by a U-shaped tube (not shown) provided in the uppermost part of the coolant return pipe 33.
한편, 쿨러의 하류측에 위치하는 냉각수 공급관(32)에는, 냉각수 피트(31)에 저류된 냉각수를 배수 피트(도시하지 않음)로 인도하는 배수 라인(35)이 접속되고 있어, 배수 라인(35)의 도중에는, 오리피스(36)와, 상시 개방 상태로 되는 개폐 밸브(37)가 마련되어 있다.On the other hand, a drain line 35 for guiding the coolant stored in the coolant pit 31 to a drain pit (not shown) is connected to the coolant supply pipe 32 located on the downstream side of the cooler. ), An orifice 36 and an on-off valve 37 which is normally open are provided.
또한, 배수 피트에 저류된 배수(오수)는 블로우(blow) 라인(도시하지 않음) 및 블로우 펌프(도시하지 않음)를 이용하여 적절하게 필요에 따라서 계외(系外)로 블로우(배출)되도록 되어 있다.In addition, the drainage (sewage) stored in the drainage pit is blown (discharged) to the outside of the system as appropriate by using a blow line (not shown) and a blow pump (not shown). have.
도 2에 도시하는 바와 같이, BFG 압축기(12)에는, 밸런스 디스크(41)가 마련되어 있고, 이것에 의해, 로터(42)에 작용하는 스러스트력[로터(42)를 축방향(도 2에 있어서 좌우 방향)을 따라 도 2에 있어서 좌측으로 누르는 힘]을 상쇄하는 반스러스트력[로터(42)를 축방향(도 2에 있어서 좌우 방향)을 따라 도 2에 있어서 우측으로 누르는 힘]이 로터(42)에 작용하도록 되어 있다. 그리고, 밸런스 디스크(41)의 주연부에 마련된 래버린스 시일((labyrinth seal)(43)로부터 누출된 BFG는 케이싱(12a) 내에 마련된(형성된) 밸런스실(44)로 유입된 후, BFG 복귀관(45)(도 1 참조)을 거쳐서 가스 냉각기(13) 내에 형성된 유로의 도중으로 복귀되도록 되어 있다.As shown in FIG. 2, the BFG compressor 12 is provided with a balance disc 41, whereby the thrust force (rotor 42) acting on the rotor 42 is axially (in FIG. 2). The anti-thrust force (the force which presses the rotor 42 to the right side in FIG. 2 along the axial direction (left-right direction in FIG. 2)) canceling the force which presses to the left side in FIG. 42). Then, the BFG leaked from the labyrinth seal 43 provided at the periphery of the balance disk 41 flows into the balance chamber 44 provided (formed) in the casing 12a, and then the BFG return pipe ( It returns to the middle of the flow path formed in the gas cooler 13 via 45 (refer FIG. 1).
도 1에 도시하는 바와 같이, BFG 복귀관(45)의 도중에는, (제 1의) 전환 밸브(46)가 마련되어 있고, 전환 밸브(46)보다도 상류측에 위치하는 BFG 복귀관(45)에는, 상류측 라인(21)의 도중과 BFG 복귀관(45)의 도중을 연통하여, BFG 복귀관(45)을 통과하는 BFG를 필요에 따라서 상류측 라인(21)으로 유입시키는 BFG 가열 라인(가열 수단)(51)이 접속되어 있다. BFG 가열 라인(51)의 하류단(출구단)은 혼합기(24)보다도 하류측에서, 또한 바이패스 라인(23)의 하류단(출구단)이 접속되어 있는 위치보다도 상류측에 위치하는 상류측 라인(21)에 접속되어 있다. 또한, BFG 가열 라인(51)의 도중에는, (제 2의) 전환 밸브(52)가 마련되어 있고, BFG 가열 라인(51)의 하류단(출구단)에는, 노즐(도시하지 않음)이 마련되어 있다.As shown in FIG. 1, in the middle of the BFG return pipe 45, the (first) switching valve 46 is provided, and in the BFG return pipe 45 located upstream from the switching valve 46, BFG heating line (heating means) which communicates the middle of the upstream line 21 with the middle of the BFG return pipe 45 and introduces the BFG passing through the BFG return pipe 45 into the upstream line 21 as necessary. 51 is connected. The downstream end (outlet end) of the BFG heating line 51 is located downstream from the mixer 24 and upstream than the position where the downstream end (outlet end) of the bypass line 23 is connected. It is connected to the line 21. In addition, the (second) switching valve 52 is provided in the middle of the BFG heating line 51, and a nozzle (not shown) is provided in the downstream end (outlet end) of the BFG heating line 51.
노즐로부터 분사된 BFG는 상류측 라인(21)을 통과하는(흐르는) BFG를 (직접) 가열하여, 상류측 라인(21) 내를 상류측으로부터 흘러오는 BFG와 함께 상류측 라인(21) 내를 집진 장치(25)를 향해서 하류측으로 흐르고, 집진 장치(25)로 유입되어, 집진 장치(25)에 있어서 BFG로부터 먼지 등의 미립자(불순물)가 분리·제거된 후, BFG 압축기(12)로 인도되도록 되어 있다.The BFG injected from the nozzle (directly) heats the BFG passing through (flowing) the upstream line 21, and the inside of the upstream line 21 together with the BFG flowing from the upstream side of the upstream line 21. It flows downstream toward the dust collector 25, flows into the dust collector 25, and separates and removes the fine particles (such as dust) from the BFG in the dust collector 25, and delivers it to the BFG compressor 12. It is supposed to be.
또한, 온도 검출기(26)에서 검출된 온도가 5℃를 상회하고(초과하고) 있는 경우, 전환 밸브(46)는 완전 개방 상태로 되고, 전환 밸브(52)는 완전 폐쇄 상태로 되어 있다. 그리고, 온도 검출기(26)에서 검출된 온도가 5℃ 이하가 되면, 전환 밸브(46)는 완전 폐쇄 상태로 되고, 전환 밸브(52)는 완전 개방 상태로 된다.In addition, when the temperature detected by the temperature detector 26 exceeds (exceeds) 5 degreeC, the switching valve 46 will be in a fully open state, and the switching valve 52 will be in a fully closed state. And when the temperature detected by the temperature detector 26 is 5 degrees C or less, the switching valve 46 will be in a fully closed state, and the switching valve 52 will be in a fully open state.
본 실시형태에 따른 발전 플랜트(10)에 따르면, 가스 터빈(11)의 출력에 관계없이, BFG 압축기(12)의 로터(42)에 반스러스트력을 발생시키는데 이용된 BFG를 이용하여, 집진 장치(25)로 인도되는 BFG가 승온(가열)되게 된다.According to the power generation plant 10 according to the present embodiment, regardless of the output of the gas turbine 11, the dust collector using the BFG used to generate the anti-thrust force to the rotor 42 of the BFG compressor 12 The BFG, led to 25, will be heated (heated).
이것에 의해, 가스 터빈(11)의 출력을 저하시키는 일없이, 집진 장치(25)로 인도되는 BFG를 승온(가열)할 수 있다.Thereby, BFG guided to the dust collector 25 can be heated up (heated), without lowering the output of the gas turbine 11.
또한, 집진 장치(25)로 인도되는 BFG를 승온(가열)하는 것에 의해, 집진 장치(25)에의 착빙을 방지할 수 있어, 집진 장치(25)의 이상 방전을 방지할 수 있다.In addition, by raising (heating) the BFG guided to the dust collecting device 25, icing to the dust collecting device 25 can be prevented, and abnormal discharge of the dust collecting device 25 can be prevented.
더욱이, 집진 장치(25)로 인도되는 BFG가 승온(가열)되어, BFG 가스 압축기(12)로 유입되는 BFG의 온도를 소망의 범위내(예를 들면, 20℃ 내지 30℃의 범위내)로 넣을 수 있어, BFG 가스 압축기(12)의 압축기 효율이 저하하지 않는 외기 온도 범위를 넓힐 수 있다.Moreover, the BFG guided to the dust collector 25 is heated (heated), and the temperature of the BFG flowing into the BFG gas compressor 12 is within a desired range (for example, within a range of 20 ° C to 30 ° C). The outside air temperature range which does not reduce the compressor efficiency of the BFG gas compressor 12 can be expanded.
또한, 본 실시형태에 따른 발전 플랜트(10)에 따르면, BFG 압축기(12)의 로터(42)에 반스러스트력을 발생시키는데 이용되고, BFG 압축기(12)의 밸런스실(44)에 도달한 BFG가, 노즐을 거쳐서 집진 장치(25)를 향하는 BFG 내로 (직접) 분무되어, 집진 장치(25)를 향해서 흐르는 BFG를 (직접) 가열하게 된다.In addition, according to the power generation plant 10 according to the present embodiment, the BFG used to generate anti-thrust force to the rotor 42 of the BFG compressor 12 and reaches the balance chamber 44 of the BFG compressor 12. Is sprayed (directly) into the BFG toward the dust collector 25 through the nozzle to heat (directly) the BFG flowing toward the dust collector 25.
이것에 의해, 집진 장치(25)의 상류측에, 구조가 복잡해서, 접촉 면적 및 유로 저항(압력 손실)이 필연적으로 커져버리는 열교환 장치(열교환기)를 설치할 필요가 없어져서, 구조의 간소화를 도모할 수 있고, 유로 저항(압력 손실)의 증대를 최소한으로 억제할 수 있다.This eliminates the need for providing a heat exchanger (heat exchanger) in which the structure is complicated upstream of the dust collector 25, which inevitably increases the contact area and the flow path resistance (pressure loss), thereby simplifying the structure. This can minimize the increase in flow path resistance (pressure loss).
또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 적절하게 필요에 따라서 변형·변경 실시 가능하다.In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can change and change suitably as needed.
예를 들면, 상술한 실시형태에서는, 고칼로리의 연료로서 COG(코크스로 가스)를, 저칼로리의 연료로서 BFG(고로 가스)를 하나의 구체예로서 들어서 설명했지만, 연료의 종류로서는, COG(코크스로 가스), BFG(고로 가스) 이외의 것이어도 좋다.For example, in the above-described embodiment, COG (coke oven gas) as a high calorie fuel is described as one specific example of BFG (blast furnace gas) as a low calorie fuel, but as the type of fuel, COG (coke) Furnace gas) and BFG (blast furnace gas) may be used.
또한, 상술한 실시형태에서는, BFG 가열 라인(51)의 하류단(출구단)을, 혼합기(24)보다도 하류측에서, 또한 바이패스 라인(23)의 하류단(출구단)이 접속되어 있는 위치보다도 상류측에 위치하는 상류측 라인(21)에 접속하도록 하고 있지만, BFG 가열 라인(51)의 하류단(출구단)을, 가스 냉각기(13)와 상류측 라인(21)을 연통하는 바이패스 라인(23)의 도중에 접속하도록 해도 좋다.Moreover, in embodiment mentioned above, the downstream end (outlet end) of the BFG heating line 51 is downstream from the mixer 24, and the downstream end (outlet end) of the bypass line 23 is connected. Although connected to the upstream line 21 located upstream rather than a position, the downstream end (outlet end) of the BFG heating line 51 connects the gas cooler 13 and the upstream line 21 to the via. You may connect in the middle of the pass line 23. FIG.
더욱이, BFG 압축기(12)의 입구(흡입구) 근방에, BFG 압축기(12)로 유입되는 BFG의 온도를 검출하는 (제 2의) 온도 검출기(도시하지 않음)를 배치하는 동시에, BFG 가열 라인(51)으로부터 분지되어 나온 분지관(도시하지 않음)의 하류단(출구단)을, 집진 장치(25)와 BFG 압축기(12)를 연통하는 상류측 라인(21)의 도중에 접속하여, (제 2의) 온도 검출기에서 검출된 온도를 보면서, 분지관의 도중에 마련된 유량 조정 밸브(도시하지 않음)의 개방도를 조정하여, BFG 압축기(12)로 유입되는 BFG의 온도를 상세하게 조정( 제어)하도록 해도 좋다.Furthermore, near the inlet (intake) of the BFG compressor 12, a (second) temperature detector (not shown) for detecting the temperature of the BFG flowing into the BFG compressor 12 is disposed, and the BFG heating line ( The downstream end (outlet end) of the branch pipe (not shown) branched out from 51 is connected in the middle of the upstream line 21 communicating the dust collector 25 and the BFG compressor 12, (second C) Adjusting the opening degree of the flow control valve (not shown) provided in the middle of the branch pipe while looking at the temperature detected by the temperature detector to adjust (control) the temperature of the BFG flowing into the BFG compressor 12 in detail. You may also
이것에 의해, BFG 가스 압축기(12)로 유입되는 BFG의 온도를 소망의 범위내로 넣을 수 있어, BFG 가스 압축기(12)의 압축기 효율이 저하하지 않는 외기 온도 범위를 넓힐 수 있다.Thereby, the temperature of the BFG flowing into the BFG gas compressor 12 can be put in a desired range, and the outside air temperature range which the compressor efficiency of the BFG gas compressor 12 does not fall can be widened.
10 : 발전 플랜트 11 : 가스 터빈
12 : BFG 압축기(연료 가스 압축기)
13 : (연료) 가스 냉각기 25 : 집진 장치
42 : 로터 44 : 밸런스실
51 : BFG 가열 라인(가열 수단)
10: Power plant 11: Gas turbine
12: BFG compressor (fuel gas compressor)
13: (fuel) gas cooler 25: dust collector
42: rotor 44: balance chamber
51: BFG heating line (heating means)

Claims (2)

  1. 연료 가스를 연료로 하는 가스 터빈과,
    연료 가스 압축기에 의해 가압되어 재순환되는 연료 가스를, 냉각수로 냉각하는 연료 가스 냉각기와,
    상기 연료 가스 압축기로 인도되는 연료 가스로부터 불순물을 분리·제거하는 집진 장치를 구비한 발전 플랜트에 있어서,
    상기 집진 장치로 인도되는 연료 가스를, 상기 연료 가스 압축기의 로터에 반스러스트력을 발생시키는데 이용된 연료 가스를 이용하여 가열하는 가열 수단이 마련되어 있는
    발전 플랜트.
    A gas turbine using fuel gas as fuel,
    A fuel gas cooler configured to cool fuel gas pressurized by the fuel gas compressor and recycled with cooling water;
    In the power plant equipped with a dust collecting device for separating and removing impurities from fuel gas delivered to the fuel gas compressor,
    Heating means for heating the fuel gas guided to the dust collector by using the fuel gas used to generate anti-thrust force to the rotor of the fuel gas compressor is provided.
    Power plant.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 수단은, 상기 집진 장치로 인도되는 연료 가스 내로, 상기 연료 가스 압축기의 밸런스실로부터 인도된 연료 가스를 분사하는 노즐을 구비하고 있는
    발전 플랜트.
    The method of claim 1,
    The heating means includes a nozzle for injecting the fuel gas guided from the balance chamber of the fuel gas compressor into the fuel gas guided to the dust collector.
    Power plant.
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